Přístupnostní navigace
E-application
Search Search Close
Master's Thesis
Author of thesis: Ing. Richard Klem
Acad. year: 2023/2024
Supervisor: prof. Ing. Adam Herout, Ph.D.
Reviewer: Ing. Alena Omachtová
This thesis presents a novel approach for strength sports performance analysis using a human pose estimation machine learning model. The implemented solution employs the RTMPose model to estimate keypoints, then derive the barbell position from the wrist coordinates, and compute performance metrics without requiring specific camera angles or visible weight plates. The proposed method enhances traditional resistance training by providing feedback and performance metrics such as mean velocity. The solution was proved effective in both gym and home environments, even without barbells. Extensive experiments demonstrate the robustness and wide usability of the solution. Comparison with the professional system Qualisys confirms the validity of the application results.
powerlifting, velocity-based training, computer vision, mobile application, human pose estimation, RTMPose, client-server architecture, monocular space calibration
Date of defence
18.06.2024
Result of the defence
Defended (thesis was successfully defended)
Grading
A
Process of defence
Student nejprve prezentoval výsledky, kterých dosáhl v rámci své práce. Komise se poté seznámila s hodnocením vedoucího a posudkem oponenta práce. Student následně odpověděl na otázky oponenta a na další otázky přítomných. Komise se na základě posudku oponenta, hodnocení vedoucího, přednesené prezentace a odpovědí studenta na položené otázky rozhodla práci hodnotit stupněm A.
Topics for thesis defence
Language of thesis
English
Faculty
Fakulta informačních technologií
Department
Department of Computer Graphics and Multimedia
Study programme
Information Technology and Artificial Intelligence (MITAI)
Specialization
Machine Learning (NMAL)
Composition of Committee
prof. Dr. Ing. Jan Černocký (předseda) doc. Ing. Lukáš Burget, Ph.D. (člen) doc. Mgr. Lukáš Holík, Ph.D. (člen) Ing. Michal Hradiš, Ph.D. (člen) Ing. František Grézl, Ph.D. (člen) prof. Ing. Lukáš Sekanina, Ph.D. (člen)
Supervisor’s reportprof. Ing. Adam Herout, Ph.D.
Jedná se o mimořádně kvalitní práci, na které řešitel odvedl mimořádné množství úsilí. Řešitel byl při své práci velice motivovaný a zvídavý a věnoval jí mnoho sil a času.
Technická zpráva je sepsána velice kvalitně a fundovaně a v anglickém jazyce.
Práce byla oceněna odborným panelem přehlídky Excel@FIT.
Doporučuji práci ke všem možným oceněním.
Zadání vzniklo z iniciativy řešitele, který se silovým tréninkem výkonnostně zabývá.
Při řešení řešitel odvedl opravdu vysoce nadstandardní množství a při řešení byl motivovaný vlastním zájmem a zvědavostí. Vytvořené řešení je mimořádně kvalitní a může mít před sebou produkční budoucnost.
Práce byla dokončena včas a bez problémů a dostatečně konzultována.
Řešitel se se svou prací zúčastnil přehlídky Excel@FIT, kde získal ocenění odborným panelem.
Práce je připravena pro produkční nasazení v podobě mobilní aplikace pro Android a je pravděpodobné, že ji čeká produkční budoucnost.
Řešitel prostudoval opravdu nadstandardní množství kvalitních literárních pramenů a stal se v oblasti řešené práce opravdu expertem.
Oceňuji, že tak jako ve zbytku práce, i při studiu literatury byl řešitel motivován svojí vlastní zvědavostí a důkladností spíše než nařízením ze strany zadání nebo vedoucího.
Řešitel pracoval mimořádně intenzivně po oba semestry a docházel týdně na konzultace a vždy měl pokroky k prezentování. Množství odvedené práce je značně nadstandardní a odvedená práce je velice kvalitní.
Grade proposed by supervisor: A
Reviewer’s reportIng. Alena Omachtová
Je zřejmé, že student je pro téma velmi zapálený a plně se v něm orientuje. Student zvládl komplexní zadání, které zahrnovalo nejen vývoj mobilní aplikace, ale i znalosti v oblasti počítačového vidění. Provedl důkladnou analýzu existujících metod, experimentoval s různými přístupy a implementoval velmi efektivní řešení. Práci hodnotím stupněm A.
Evaluation level: zadání splněno
Evaluation level: je v obvyklém rozmezí
Kapitoly na sebe logicky navazují, struktura je standardní a text práce je skutečně bohatý na informace. Místy student předpokládá znalost čtenáře v oblasti konvolučních neuronových sítí (str. 13), což by nemuselo být pro všechny čtenáře pochopitelné bez bližšího vysvětlení.
Pozor na použití výrazu "we decided" na více místech, protože by se mělo jednat primárně o práci studenta a ne nikoho dalšího.
Architektura aplikace (str. 42) mohla být popsána detailněji s ukázkou, jaká data vstupují a vystupují, pro lepší pochopitelnost a názornost.
Po formální stránce je práce na vysoké úrovní. Typografie a jazyková úroveň jsou bez zjevných chyb, citace a bibliografické odkazy jsou správně uvedeny a v souladu se standardy.
Práce odkazuje na robustní seznam literatury relevantní k silovému tréninku, návrhu uživatelského rozhraní a strojovému učení, což svědčí o důkladném výzkumu a porozumění dané problematice.
Výstupem je Android aplikace, která slouží především k zobrazování a ukládání dat. Všechny výpočty probíhají na serveru, který si student sám zprovoznil doma. Výpočty nyní probíhají sekvenčně, což by chtělo ještě vylepšit pro reálné použití více uživateli.
V rozhraní aplikace chybí vysvětlení zkratek metrik MV, MVP, RPE a uvedení jednotek, což může být pro uživatele nesrozumitelné.
Studentovo řešení bylo porovnáno s komerčním systémem Qualisys a ukázalo velmi dobré výsledky.
Výsledky výzkumu jsou využitelné v různých oblastech silového sportu. Vyvinutá aplikace, založená na modelu RTMPose, byla testována v reálných podmínkách v posilovnách a domácím prostředí. Ukázalo se, že je využitelné i při cvičení bez jakýchkoli pomůcek.
Evaluation level: obtížnější zadání
Zadání práce je komplexní, protože kromě oblasti mobilního vývoje zahrnuje i znalosti počítačového vidění. Student musel studovat a experimentovat s metodami pro odhad pózy a detekci člověka a řešit úvodní kalibraci.
Student se zaměřil především na silové sporty a výpočet dvou metrik, jejichž důležitost a relevance jsou podpořeny rozsáhlými zdroji.
Grade proposed by reviewer: A
Responsibility: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová